中国科大实现量子存储重要突破

3月31日的消息显示，中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储领域实现了重要突破。这一成果由李传锋、周宗权研究组完成，他们通过自主研发的无噪声光子回波（NLPE）方案，成功将可集成量子存储器的存储时间从微秒级别提升至毫秒级别，并显著提高了存储效率。相关研究成果已发表在国际知名期刊科学·进展上。

在量子通信网络中，光量子存储器是解决信号损耗问题的核心器件。自2011年以来，研究人员一直致力于利用稀土掺杂晶体开发可集成量子存储器，但由于器件噪声和效率限制，存储时间长期停留在10微秒量级，且存储效率远低于传统光纤延迟线，这极大地阻碍了其实际应用。

为解决这一难题，研究团队提出了一种创新的技术路径。他们首先采用飞秒激光微加工技术，在掺铕硅酸钇晶体中制备了特殊结构的光波导，有效降低了偏振噪声。随后，通过在晶体表面集成共面电波导并施加射频磁场，实现了对铕离子核自旋跃迁的精确控制。

实验结果表明，在存储时间达到1.021毫秒的情况下，存储效率仍保持在12.0±0.5%，显著优于同等情况下的光纤延迟线传输效率（仅0.01%）。这一突破不仅大幅提升了量子存储器的性能指标，还首次证明了集成量子存储技术在功能上已超越传统光纤方案。

研究团队表示，这一成果为构建实用化的长距离量子网络提供了关键技术支撑，同时也展示了无噪声光子回波方案在解决量子存储信噪比问题上的独特优势。